第六章 统计遗传基础.ppt

1、第六章 统计遗传基础,General introduction of statistical genetics,群体遗传数量遗传育种学； 分子进化、分子生态、遗传多样性的基础,几点说明和建议：,1、统计遗传很重要,2、统计遗传学很难,3、补充阅读,内 容 提 纲,基因频率、基因型频率 交配系统 哈代-温伯格平衡规律 群体遗传结构的影响因素 三大遗传参数,遗传漂变、配子抽样 性连锁基因的平衡规律 微效多基因假说,重点,难点,孟德尔群体(mendelian population)：自然条件下个体间能相互交配的群体，它们共享一个基因库。,一、基本概念体系,第一节 如何理解群体,基因库(gene po

2、ol)：孟德尔群体全部遗传基因的总和。,群体遗传结构(population genetic structure)：群体遗传组成(基因及其组合的种类和比例)在群体内、间的分布样式以及在时间上的变化 。,一、基本概念体系,第一节 如何理解群体,陆岛模式,海岛模式,阶石模式,距离隔离模式,层次模式,一、基本概念体系,第一节 如何理解群体,遗传漂变(genetic drift)：小群体内由于配子随机抽样而导致特定等位基因的数量或比例逐代随机波动，可导致等位基因的固定或消失。,迁移(migration)：个体从一个群体迁入另一个群体或从一个群体迁出，然后参与交配繁殖，导致群体间的基因流动 。,一、基本概

3、念体系,第一节 如何理解群体,A,B,基因流动或基因流(gene flow)：一些个体从一群体迁移到另一群体会把某基因带到新的群体，从而使后者基因库的组成发生变化的现象。,一、基本概念体系,第一节 如何理解群体,Nature：基因流动分析解决了汉族语言文化扩散模式（人群迁徙模式、文化传播模式 ）的学术问题。,我校张启发院士：提出世界栽培大麦东、西方独立起源的学术观点（基本假设：基因流动）,一、基本概念体系,第一节 如何理解群体,基因频率(allele frequency)：某等位基因数量与该座位所有等位基因总数的相对比例。,基因型频率(genotype frequency)：在某孟德尔群体中，

4、某种基因型个体数占整个群体数量的相对比例。,二、基因频率与基因型频率的关系,1、一个案例,总基因数1000*22000 M基因数：298*2596 N基因数：489*1489 489*1489 213*2426 5964891085 489426915 M基因频率：108520000.5425 N基因频率：91520000.4575,第一节 如何理解群体,A与a互为等位基因，频率分别为p和q，如AAn1、Aan2，aan3，Nn1n2n3，则有：,2、二者的关系,基因型频率基因频率,第一节 如何理解群体,基因频率：,基因型频率：,第一节 如何理解群体,三、交配系统（mating system）

5、,1、随机交配（random mating） 自然交配的区别,2、选型交配（assortative mating ） 正选型交配（positive assortative mating ） 负选型交配（negative assortative mating ）,3、近交与杂交（inbreeding ,3、对于稀少等位基因，杂合子频率远大于纯合子频率。,三、哈代-温伯格规律的拓展,第二节 哈代-温伯格规律,为了验证各基因型的观察数量是否与Hardy-Weinberg定律期望值一致，可做卡方检验：,X2 ,四、遗传平衡的统计检验,第二节 哈代-温伯格规律,五、性连锁基因,第二节 哈代-伯格规律,第

6、三节 影响群体遗传结构的因素,一、突变（mutation）,二、选择（selection）,三、迁移（migration）,四、遗传漂变（genetic drift）,五、杂交（hybridization）,六、近交（inbreeding）,一、生物进化论,1、达尔文自然选择理论,第四节 生物进化,2、分子进化中性学说,3、现代综合学说，又称 “新达尔文主义” Mayr的生物种(biological species)、Williams的个体选择战胜群体 选择论、和Smith的博艺论战略。,4、间断平衡论,5、新灾变论,6、协同进化论,7、大进化（种以上的谱系分支进化）,二、生命进化的历程,1、

7、无机物到有机物,2、有机物到最早生命,3、原始生命到单细胞生命,4、单细胞到多细胞,5、单性生殖到两性生殖,6、水生到两栖生命,7、两栖生命到陆生生命,第四节 生物进化,三、生命进化的核心问题,1、有机物获得生命基本特征的机制,2、细胞是怎么形成的?,3、性别是怎么形成的? 遗传密码的起源？,4、物种类型扩增的驱动机制,5、只有一个共同祖先吗？起源为何不是多样的？,6、突变是被动随机还是主动定向的？,7、不同层面生命的进化机制有统一机制吗？,8、生命进化等级有客观标准吗？,9、为何不同物种进化速率不等？（活化石）,第四节 生物进化,一、性状分类,1、质量性状,第五节 数量遗传,2、数量性状,3

8、、阈性状,二、数量性状的遗传基础,1、微效多基因假说,2、纯系学说,3、主基因-多基因混合遗传模型,1. 数量性状由大量微效基因控制、这些基因效应相等并可积加性（累加作用和倍加作用） 2. 这些基因在世代相传中服从孟德尔规律，即分离规律和自由组合规律，以及连锁互换规律 3. 基因间一般没有上位效应，等位基因间也没有显隐性 4. 增效基因和减效基因的效应大小相等但方向相反,三、数量性状的数学模型,1、表型值剖分 P=G+E 表型值（P）线性剖分为基因型值（G）和环境效应值（E）两个部分。相应组分可进一步剖分： P GA+GDGIETEP,第五节 数量遗传,2、方差剖分 VPVGVE 表型方差（

9、VP ）线性剖分为遗传方差（VG）和环境方差（VE）两个部分，可进一步剖分： VPVAVDVIVETVEP,四、群体均值的表示,第五节 数量遗传,基因型,基因型频率,基因型值,频率基因型值,aa,Aa,AA,p2,2pq,q2,-a,d,+a,p2a,2pqd,- q2 a,群体均值M p2a+2pqd+(- q2 a)a(p-q)+2pqd,五、数量遗传参数,1、重复力（率） 衡量一个数量性状在同一个体多次度量值之间的相关程度的指标。,第五节 数量遗传,重复力的估计公式 将表型方差（VP）剖分为VP=VG+VEP+VET，因此重复率可定义为：re= (VG+VEP)/(VG+VEP+VET)

10、,五、数量遗传参数,2、遗传力 概念：,第五节 数量遗传,广义遗传力：数量性状总的遗传方差（VG）占表型方差的比例 。,狭义遗传力：数量性状加性遗传方差（VA）占表型方差的比例。,实现遗传力 ：指对数量性状进行选择时，通过亲代获得的选择效果，在子代能得到的选择反应大小所占的比值（即选择反应与选择差的比值） 。,五、数量遗传参数,2、遗传力 估计方法,第五节 数量遗传,母女回归法：h2=2bop，遗传力等于母女回归系数的两倍。,全同胞相关法： h2=2r（FS），遗传力等于两倍的全同胞相关。,半同胞相关法：h2=4r（HS），遗传力等于四倍的半同胞相关。,五、数量遗传参数,3、遗传相关,第五节 数量遗传,遗传相关（ genetic correlatio